石墨烯/二氧化锆纳米复合材料的制备及其防腐性能研究

采用静电吸附与水热法制备一种石墨烯/二氧化锆（rGO/ZrO₂）复合材料,将所制备的rGO/ZrO₂作为填料加入环氧树脂涂料中,得到环氧复合防腐涂料。通过X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）及红外光谱（FI-IR）分析rGO/ZrO₂的结构及微观形貌,采用电化学阻抗谱（EIS）分析rGO/ZrO₂环氧涂层的防腐性能。结果表明：ZrO₂纳米颗粒均匀分散在rGO上,平均粒径约为5~10 nm;与纯环氧涂层、rGO环氧涂层、ZrO₂环氧涂层相比,rGO/ZrO₂环氧涂层的防腐性能最好,其阻抗值为7.00 GΩ·cm²。     

石墨烯掺杂环氧复合涂层的制备及防腐性能的研究

 通过简单的化学反应，将3-氨丙基三乙氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷接枝在氧化石墨烯上，制备成复合材料（GO-APTES与GO-GPTES）。2种表面改性剂使氧化石墨烯更易于与环氧-胺树脂产生化学键。通过微观电镜以及可见-近红外全波段透过率测试实验，发现改性剂作用后的氧化石墨烯能均匀分散在树脂体系中。相比较于纯的环氧-胺树脂涂层，GO-APTES/Resin涂层的蒸汽透过率降低30%，形成“迷宫效应”，对水蒸气具有良好的阻隔效果。通过 Bode和 Nyquist图谱研究了复合涂层的防腐机理。添加改性氧化石墨烯后的涂层对腐蚀介质的屏蔽性增强，腐蚀介质穿透涂层的能力降低，因此在涂层与金属的界面处改性氧化石墨烯分散的树脂涂层能够更好的附着，电化学腐蚀的面积更小，表现出更优秀的腐蚀防护性。中性盐雾实验表明，经过7000 h，涂层表面无起泡，无脱落。     

氟化聚合物/双微胶囊自修复防污涂层的研究

针对水下涂层材料在使用过程中产生的微裂纹难以及时修复和海洋生物污损问题,设计开发了一种氟化聚合物/双微胶囊的环氧树脂复合涂层(PFG/Dual-MCs/ER),该复合涂层具有微裂纹自修复和抗生物黏附的双重功能.采用原位乳液聚合法制备了包裹环氧树脂和稀释剂的聚脲醛微胶囊(ER-MCs),采用溶剂蒸发法制备了包裹水下环氧固化剂的聚甲基丙烯酸甲酯微胶囊(UEH-MCs),采用自由基聚合法制备了甲基丙烯酸六氟丁酯(HFBM)与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的无规共聚物(PFG).将两种微胶囊包埋在环氧树脂涂层中并在表面接枝上PFG,制备出PFG/Dual-MCs/ER复合涂层.表征了微胶囊和PFG的结构组成,并检测了涂层的自修复和抗蛋白黏附性能.结果表明,PFG/Dual-MCs/ER复合涂层具有较好的自修复能力,表面接枝PFG使涂层表面对牛血清白蛋白的吸附明显减少.因此,这种兼具自修复和抗蛋白黏附性能,易于制备的PFG/Dual-MCs/ER复合涂层在海洋设施防护领域具有较好的应用前景.     

表面磷化和硅烷处理对有机涂层／金属体系耐蚀性能的影响

以金属作为基底，环氧树脂作为涂层材料，采用电化学阻抗谱技术研究表面未经处理、经硅烷处理和经磷化处理试样的环氧涂层酎蚀性能。有机涂层试样做为工作电极，浸泡在3．5％的NaCl水溶液中，测量其交流阻抗谱。结果表明：金属表面经硅烷处理后，金属／涂层的酎蚀性优于未经表面处理和经磷化处理的试样，硅烷处理层能很好地保护金属基底。     

环氧复合胶粘层的浆体冲蚀磨损性能

为了研制稀浆封层机搅拌叶片类的浆体冲蚀磨损件的高耐磨胶粘层，采用模拟工况的试验方法，对各种填料填充改性的环氧复合胶粘涂层进行了浆体冲蚀磨损性能试验，选用ZJM-20搅拌机，改装制作了试验用砂浆冲蚀磨损机。试验结果表明，环氧树脂交联固化度适中时，其耐磨性较好；填料填充量与其填充改性环氧复合胶粘层的耐磨性存在最佳加入量关系；以最佳加入量填充纳米晶铁铬合金粉和石墨环氧复合胶粘层的耐磨性最好，比无胶粘层的钢板耐磨性提高5～10倍。     

钢表面硅烷处理层的粘接性能及防腐性能

介绍了硅烷与钢之间的作用机理、钢表面硅烷处理层的形成过程以及硅烷处理层与环氧树脂涂层之间的结合.研究了硅烷处理工艺参数对环氧树脂/钢界面粘接强度以及硅烷处理层防腐性能的影响,分析了其内在规律,探讨了粘结性能与防腐性能之间的相关性.     

大型钢管无溶剂环氧涂层自动涂装技术

介绍了大型钢管无溶剂环氧涂层自动涂装技术的系统组成、工艺流程、质量检验和涂层修补措施。大型钢管无溶剂环氧涂层自动涂装技术采用热固化技术、涂料加热技术,运用双组份喷涂设备喷涂无溶剂环氧涂料,漆膜均匀厚度偏差小,一次成膜厚、固化时间短,提高防腐涂层的整体防腐性能和生产率,降低工人的劳动强度。     

镁合金微弧氧化-涂装体系的研究

提出了一种镁合金/微弧氧化膜/有机涂层的镁合金防护体系.在以硅酸钠为主的复合溶液中,利用双向对称脉冲电压在阴、阳极镁合金表面同时微弧电沉积陶瓷膜.利用盐雾实验比较了以镁合金微弧氧化膜为基底并涂覆环氧底漆和聚胺脂丙烯酸面漆的试样与镁合金/微弧氧化膜/有机硅、镁合金/微弧氧化膜/溶胶凝胶涂装试样的耐蚀性,并利用盐雾实验与交流阻抗谱相结合跟踪对比分析了镁合金/有机涂层、镁合金/铬酸盐转化膜/有机涂层、镁合金/微弧氧化膜/有机涂层的屏蔽性能.结果表明:采用溶胶凝胶、有机硅和有机涂层对微弧氧化膜进行涂装的方法均可进一步提高镁合金的耐蚀性,其中镁合金/微弧氧化膜/有机涂层试样可承受480h以上的中性盐雾实验,且其介质屏蔽性能优于镁合金/有机涂层和传统的镁合金/铬酸盐转化膜/有机涂层防护体系.     

对甲基苯磺酸掺杂聚苯胺/聚乙烯醇防腐涂料的研究

将自行合成的对甲基苯磺酸掺杂聚苯胺／聚乙烯醇防腐涂料在碳钢基体上进行涂层，采用开路电位法对涂层厚度、涂刷方式和腐蚀介质等因素的对涂料防腐性能的影响进行研究．实验结果表明：当聚苯胺涂层厚度为0．75mm，以聚苯胺／聚乙烯醇复合涂料作为底漆，再涂刷一层环氧树脂作为面漆，涂层的防腐效果最好．在不同的腐蚀介质中研究PAN复合涂料防腐性能，结果表明聚苯胺的防腐性能在碱性介质中比在酸性介质中更好．     

环氧/聚有机硅倍半氧烷杂化材料的制备及性能

为改进目前环氧LED封装材料柔性差、有机硅改性环氧树脂需要高温固化等缺点,采用紫外(UV)固化技术,将环氧树脂与含环氧基团聚有机硅倍半氧烷交联杂化,制备了环氧/聚有机硅倍半氧烷杂化膜材料,并通过13 C-NMR、29 Si-NMR、SEM、FTIR、TGA和UV-vis等研究了UV固化对环氧/聚有机硅倍半氧烷杂化膜材料的结构及性能的影响。结果表明,聚有机硅倍半氧烷与环氧树脂在紫外固化过程中,快速原位杂化形成环氧/聚有机硅倍半氧烷杂化膜材料,没有相分离,获得的环氧/聚有机硅倍半氧烷杂化膜材料具有透过率高、耐高温、耐紫外、附着力好等特点,可用于LED封装材料、电子封装材料等光电领域。     

防腐阻燃型玻璃鳞片/环氧树脂涂料的性能

采用双酚A型环氧树脂E-44、固化剂端氨基聚醚D400和玻璃鳞片、锌粉等填料制备了一种厚浆型涂料,通过交流阻抗测试研究了固化剂和无机填料对环氧涂料的防腐性能的影响,并通过氧指数仪和水平垂直燃烧仪测定了涂料的阻燃性能。研究结果表明,用固化剂端氨基聚醚D400固化环氧树脂E-44,涂刷含30%玻璃鳞片的三道面漆,其防腐性能有了显著的提高,涂料的极限氧指数为38%,垂直燃烧达V-0级;并且测试显示涂层有良好的力学性能。     

铜表面镍-石墨烯的电沉积制备及耐腐蚀性能

采用电沉积方法,将石墨烯与镍离子共沉积到被保护的铜基底上,制备了镍-石墨烯复合镀层.通过X射线衍射(XRD)、扫面电子显微镜(SEM)等方法对复合材料的物质结构、表面形貌特征进行了表征,采用海水浸泡方法研究了复合材料的抗腐蚀性能.结果表明:当电流密度为5 A/dm2时,共沉积方法制备的镍-石墨烯复合镀层平整连续,晶粒较小,石墨烯穿插于多个镍颗粒之间,将镍颗粒包裹于其中,能有效阻断海水中的酸根、碱性离子对铜基底的腐蚀作用,明显增强了复合材料的耐腐蚀性.此研究对船舶及海洋工程金属构件的抗海水腐蚀方法具有一定的参考价值.     

Application of mesoporous silica nanocontainers as an intelligent host of molybdate corrosion inhibitor embedded in the epoxy coated steel

In this study, mesoporous silica served as a host for corrosion inhibitor. This material could adsorb and release corrosion inhibitor in different aqueous media. However, the extent of corrosion inhibitor release in the alkaline media was higher. By dispersing 1 wt% mesoporous silica loaded with sodium molybdate in the epoxy layer, a protective composite coating was produced. The corrosion properties of the composite coatings were assessed by electrochemical impedance spectroscopy. Results showed higher corrosion resistance of epoxy/mesoporous silica loaded with inhibitor in the NaCl media for eight weeks of immersion in comparison with epoxy/mesoporous silica. Corrosion inhibitors released from nano-containers in the response to corrosion damage at the interface zone.     

镁合金在大气中的腐蚀行为及其表面防护技术

镁合金由于密度小,比强度高,作为结构材料在汽车工业和电子产品领域受到广泛关注。限制镁合金进一步扩大应用的主要障碍是其差的耐腐蚀性能。镁合金主要的服役环境是在大气条件下,大气湿度、腐蚀性污染物是影响镁合金腐蚀的主要因素。在含有氯化物的环境中,镁合金呈现强的腐蚀敏感性。对于镁合金在大气环境下的腐蚀行为及其研究进展进行了综述。为了提高镁合金的耐腐蚀性能,在镁合金表面覆盖防护性膜层是有效方法。介绍了化学转化膜、阳极氧化膜、金属镀层等几种典型的镁合金表面防腐蚀处理方法。由于六价铬致癌,传统的铬酸盐表面处理工艺逐渐被限制和取缔。开发环境友好型的镁合金表面腐蚀防护技术并在工程上应用是发展趋势。     

WO42-插层的Zn-Al层状双氢氧化物对水性涂料防腐性能的提升

利用离子交换法制备了WO₄^2-插层的Zn-Al层状双金属氢氧化物（LDH-WO₄^2-）,并将其添加到水性环氧树脂中以改善水性涂料的屏蔽性能与耐腐蚀性能。利用X射线衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）和扫描电子显微镜（SEM）对LDH-WO₄^2-进行了表征,结果表明成功制得结构完整、尺寸均一的LDH-WO₄^2-。使用盐雾试验和浸泡试验研究了添加不同浓度LDH-WO₄^2-的水性涂料的耐腐蚀性能。结果表明,在水性涂料中添加适量的LDH-WO₄^2-可以有效提高水性涂层的屏蔽性能与耐腐蚀性能,当LDH-WO₄^2-的添加浓度为3%（LDH-WO₄^2-占水性环氧树脂的质量分数）时,水性涂层的防护性能最好。     

MBT插层的CaAl-LDH对水性环氧树脂涂层耐腐蚀性能的提升作用

采用离子交换法制备了2-巯基苯并噻唑（MBT）插层的CaAl层状双氢氧化物（CaAl-MBT^--LDH）,并将其添加到水性环氧树脂中以提高水性涂料的耐腐蚀性。利用X射线衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）和扫描电子显微镜（SEM）对CaAl-MBT^--LDH进行了表征,结果表明缓蚀剂MBT成功插入LDH层间,CaAl-MBT^--LDH具有类似六边形的结构。通过盐雾试验和浸泡试验评价了添加一定量CaAl-MBT^--LDH粉末的环氧树脂涂层的耐腐蚀性能,结果表明,当0.08 mol/L MBT制备的CaAl-MBT^--LDH（CaAl-MBT_0.08M^--LDH）在环氧树脂中的添加量为2%（质量分数）时,环氧树脂涂层经过盐雾试验170 h后依然没有严重的腐蚀痕迹。在3.5%（质量分数）NaCl溶液中浸泡13 d后,添加2% CaAl-MBT_0.08M^--LDH的环氧树脂涂层的界面电荷转移电阻（R_ct）仍高达1.922×10⁶ Ω·cm²,而纯环氧树脂涂层的R_ct仅为1.621×10³ Ω·cm²。以上结果表明,在环氧树脂中添加一定量的CaAl-MBT^--LDH粉末有助于提高水性涂层的耐腐蚀性能。     

SiC_p/2024Al铝基复合材料及其阳极氧化膜的腐蚀行为

用电化学方法研究了碳化硅颗粒增强2024铝(SiCp/2024Al)基复合材料及其硫酸阳极氧化膜在35%NaCl水溶液中的耐蚀性;作为比较,对2024Al的耐蚀性也进行了研究·结果表明,SiCp/2024Al复合材料在35%NaCl水溶液中比相应的基体金属有较大的腐蚀敏感性·SiCp/2024Al复合材料的阳极氧化膜具有良好的耐NaCl溶液腐蚀的能力,但其耐蚀性不如2024Al合金的阳极氧化膜,这是由于氧化膜中SiC颗粒的存在破坏了氧化膜的完整性和均匀性所致·     

MBT插层的CaAl-LDH对水性环氧树脂涂层耐腐蚀性能的提升作用

采用离子交换法制备了2-巯基苯并噻唑（MBT）插层的CaAl层状双氢氧化物（CaAl-MBT^--LDH）,并将其添加到水性环氧树脂中以提高水性涂料的耐腐蚀性。利用X射线衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）和扫描电子显微镜（SEM）对CaAl-MBT^--LDH进行了表征,结果表明缓蚀剂MBT成功插入LDH层间,CaAl-MBT^--LDH具有类似六边形的结构。通过盐雾试验和浸泡试验评价了添加一定量CaAl-MBT^--LDH粉末的环氧树脂涂层的耐腐蚀性能,结果表明,当0.08 mol/L MBT制备的CaAl-MBT^--LDH（CaAl-MBT_0.08M^--LDH）在环氧树脂中的添加量为2%（质量分数）时,环氧树脂涂层经过盐雾试验170 h后依然没有严重的腐蚀痕迹。在3.5%（质量分数）NaCl溶液中浸泡13 d后,添加2% CaAl-MBT_0.08M^--LDH的环氧树脂涂层的界面电荷转移电阻（R_ct）仍高达1.922×10⁶ Ω·cm²,而纯环氧树脂涂层的R_ct仅为1.621×10³ Ω·cm²。以上结果表明,在环氧树脂中添加一定量的CaAl-MBT^--LDH粉末有助于提高水性涂层的耐腐蚀性能。